DE2820953C3 - Control for filling device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Abfüllvorrichtung mit einem in einen Behälter einführbaren, hydraulisch betätigten Teleskoprohr, die einen Pressostat in dem Hydraulikkreis enthält und die den Füllvorgang erst dann auslöst, wenn das Teleskoprohr den Boden des Behälters erreicht hat.The invention relates to a control for a filling device with a hydraulically operated telescopic tube, which contains a pressure switch in the hydraulic circuit and which the The filling process only triggers when the telescopic tube has reached the bottom of the container.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Vorrichtungen zum Befüllen von Behältern, beispielsweise Lastkraftwagen- oder Eisenbahn-Tankwagen, mit flüssigen Kohlenwasserstoffen. In Erdölraffinerien gibt es Abfüllvorrichtungen für Eisenbahn-Tankwagen mit von der Raffinerie erzeugten flüssigen Produkten, die im allgemeinen eine als Teleskoprohr ausgebildete Fülleitung aufweisen, die vertikal bewegbar an einem Träger so befestigt sind, daß sie in den Behälter einführbar sind. Das Teleskoprohr besteht häufig aus einem ortsfesten Teil, an das eine Versorgungsrohrleitung für Flüssigprodukte angeschlossen ist, und einem bewegbaren Teil, der mit einer Vertikalverschiebeeinrichtung — z. B. einem Zweirichtungs-Zylinder, der durch den Hydraulikkreis gesteuert ist und der zwei Versorgungsleitungen für die beiden Zylinderkammern aufweist — zur Steuerung der Einführung des Teleskoprohrs durch Absenkung in den Behälter bzw. dessen Wiederanhebung verbunden ist. Um insbesondere die Bildung von Schaum zu vermeiden, muß die Einführung der Leitung bis zum Boden des Behälters erfolgen. Andererseits ist es jedoch möglich, daß das Teleskoprohr während des Absenkens auf Hindernisse trifft, beispielsweise Armaturen oder Vorrichtungen innerhalb des Behälters. Deshalb muß das Absenken des Teleskoprohrs angehalten oder unterbrochen werden, sobald es auf ein Hindernis trifft. und selbstverständlich auch, wenn es den Boden des Behälters erreicht. Zu diesem Zweck ist im Hydraulikkreis für das Absenken des Teleskoprohrs ein sog. Pressostat vorgesehen, wodurch bei einer plötzlichen Erhöhung des Druckes in dem Hydraulikkreis das Absenken unterbrochen wird (vgl. DE-AS 20 41 037). Weitere ähnliche Vorrichtungen für den gleichen Zweck sind aus der DE-OS 23 62 929 oder DE-AS 20 41 650 bekannt.The invention is particularly applicable to devices for filling containers, for example Lorries or railroad tankers with liquid hydrocarbons. In petroleum refineries there there are filling devices for rail tankers with liquid products produced by the refinery, which are im generally have a filling line designed as a telescopic tube, which is vertically movable on a carrier are attached so that they can be inserted into the container. The telescopic tube often consists of a stationary one Part to which a supply pipeline for liquid products is connected and a movable part, the with a vertical displacement device - z. B. a bidirectional cylinder running through the hydraulic circuit is controlled and has two supply lines for the two cylinder chambers - to control the Introduction of the telescopic tube is connected by lowering it into the container or raising it again. In order to avoid in particular the formation of foam, the introduction of the line must reach the bottom of the The container. On the other hand, however, it is possible that the telescopic tube during the lowering on Hits obstacles, for example fittings or devices within the container. Therefore must the lowering of the telescopic tube can be stopped or interrupted as soon as it encounters an obstacle. and of course when it reaches the bottom of the container. For this purpose is in the hydraulic circuit A so-called pressostat is provided for lowering the telescopic tube, which in the event of a sudden Increasing the pressure in the hydraulic circuit, the lowering is interrupted (see. DE-AS 20 41 037). Further similar devices for the same purpose are from DE-OS 23 62 929 or DE-AS 20 41 650 known.
Jedoch kann das Anhalten oder Unterbrechen des Absenkens der Leitung infolge des Auftreffens auf ein Hindernis den Betreiber fälschlicherweise glauben lassen, daß die Leitung den Boden des Behälters erreicht hat und er das Ladeventil öffnen kann. Gemäß der DE-OS 23 62 929 soll das durch eine Steuerverbindung vermieden werden. Wie eine solche Steuerverbindung ausgebildet sein könnte, ist nicht angegeben. Insbesondere ist auch nicht angegeben, durch welche Maßnahmen etwa unterschiedliche ßauformen der Behälter ί berücksichtigt werden könnten.However, the halting or interruption of the lowering of the line as a result of the impact on a Obstacle leads the operator to mistakenly believe that the conduit will reach the bottom of the vessel and he can open the loading valve. According to DE-OS 23 62 929 this should be done by a control connection be avoided. How such a control connection could be designed is not specified. In particular it is also not specified by which measures, for example, different shapes of the containers ί could be taken into account.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung anzugeben, durch die die Lage des Teleskoprohrs erfaßbar ist, so daß das Ladeventil nur dann geöffnet werden kann, wenn das Ende der Leitung den ι ο Boden des Behälters erreicht hatThe invention is based on the object of specifying a control through which the position of the telescopic tube is detectable, so that the loading valve can only be opened when the end of the line the ι ο has reached the bottom of the container
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Gemäß der Erfindung wird das Volumen des im Versorgungskreis des Zylinders strömenden Hydraulikfluids
mittels eines Volumenmeßzählers gemessen, der eine Impuls-Information abgibt, die der Lage des Endes
der Leitung entspricht, und diese abgegebene Impuls-Information wird ständig mit einer entsprechenden
gespeicherten Impuls-Information verglichen, die der Lage des Behälterbodens ggfs. bis auf eine einstellbare
Konstante genau, entspricht Der Vergleich erfolgt in einem Register, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen
Schwellenwertes ein Auslösesignal für das Öffnen des Ladeventils abgegeben wird. Der Schwellenwert
kann so bestimmt sein, daß das Auslösesignal bei Erreichen eines bestimmten Sicherheitspegels über dem
Boden abgegeben wird, um so Toleranzen der Bodenhöhen verschiedener Fahrzeuge und/oder Fahrzeugtypen
zu berücksichtigen. Der Schwellenwert kann auch so bestimmt sein, daß das Auslösesignal bei
Erreichen eines Pegels abgegeben wird, bei dem mit Sicherheil keine Schaumbildung mehr auftrittAccording to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim.
According to the invention, the volume of the hydraulic fluid flowing in the supply circuit of the cylinder is measured by means of a volume meter which outputs pulse information corresponding to the position of the end of the line, and this output pulse information is continuously compared with corresponding stored pulse information , which corresponds to the position of the container bottom, if necessary up to an adjustable constant. The comparison takes place in a register, with a trigger signal for opening the loading valve being emitted when a predetermined threshold value is reached. The threshold value can be determined in such a way that the trigger signal is emitted when a certain safety level is reached above the ground, in order to take account of tolerances in the ground heights of various vehicles and / or vehicle types. The threshold value can also be determined in such a way that the trigger signal is emitted when a level is reached at which there is definitely no more foam formation
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows
F i g. 1 schematisch ein hydraulisch betätigtes Teleskoprohr zum Füllen eines Behälters,
F i g. 2 schematisch den Hydrauiikkreis zur Steuerung der Einführung des Teleskoprohrs.F i g. 1 schematically a hydraulically operated telescopic tube for filling a container,
F i g. 2 schematically shows the hydraulic circuit for controlling the insertion of the telescopic tube.
Das Teleskoprohr enthält im wesentlichen zwei Teile, nämlich einen ortsfesten Teil, der durch eine Zylinderhülle 1 mit vertikaler Achse gebildet ist, an deren Basis eine durch ein Ventil 20 verschlossene Fluid-Versorgungsleitung 2 mündet, und einen bewegbaren Teil, der durch mindestens zwei konzentrische Teleskoprohre 31, 32 gebildet ist, die ausziehbar >m Inneren der Zylinderhülle 1 angeordnet sind.The telescopic tube essentially contains two parts, namely a stationary part which is passed through a cylinder casing 1 is formed with a vertical axis, at the base of which a fluid supply line closed by a valve 20 2 opens, and a movable part, which by at least two concentric telescopic tubes 31, 32 is formed, which are arranged to be extendible> m inside the cylinder shell 1.
Das Innenrohr 32 ist an seinem Oberteil an der Kolbenstange eines Zweirichtungs-Hydraulikzyiinders 4 befestigt. An seinem Unterteil ist es mit einem Saugkorb oder Pumpkorb 33 versehen sowie mit einem Anschlag, auf dem der Unterteil des Außenrohres 31 ruht. Dieses ist an seinem Oberteil mit Nocken oder Anschlägen 34 versehen, die, wenn das Rohr 31 abgesenkt bzw. ausgezogen ist, zur Auflage auf einen mit einer aufblasbaren Dichtung 110 versehenen Ansatz 11 kommen, der am Unterende der Zylinderrolle; 1 unterhalb der Mündung der Versorgungsleitung 2 angeordnet ist.The upper part of the inner tube 32 is on the piston rod of a bidirectional hydraulic cylinder 4 attached. At its lower part it is provided with a suction basket or pump basket 33 and with one Stop on which the lower part of the outer tube 31 rests. This is on its shell with cams or Stops 34 are provided which, when the tube 31 is lowered or pulled out, to rest on a provided with an inflatable seal 110 approach 11 come, the one at the lower end of the cylinder roller; 1 is arranged below the mouth of the supply line 2.
Der hydraulische Steuerkreis des Zylinders 4 ist schematisch in F i g. 2 dargestellt. Er enthält eine Pumpe 5, die von einem Motor 50 angetrieben ist und die eine von zwei Kammern 41, 42 des Zylinders 4 über jeweils eine Rohrleitung 51 bzw. 52 in Abhängigkeit der Stellung des Steuerventiles versorgt. Dadurch ist automatisch oder manuell das Anheben oder das Absenken des Teleskoprohrs steuerbar.The hydraulic control circuit of the cylinder 4 is shown schematically in FIG. 2 shown. It contains a pump 5, which is driven by a motor 50 and which has one of two chambers 41, 42 of the cylinder 4 via, respectively a pipe 51 or 52 is supplied depending on the position of the control valve. This is the raising or lowering of the telescopic tube can be controlled automatically or manually.
Ein Druckspeicher 53, der in einer Abzweigung stromaufwärts des Steuerventiles 6 angeordnet ist erlaubt es, über einen Selbstschalter 54 die Leitung abzusenken oder anzuheben, selbst ir.i Fall einer Störung des Motors 50 oder der Pumpe 5.A pressure accumulator 53 which is arranged in a branch upstream of the control valve 6 allows the line to be lowered or raised via an automatic switch 54, even in the case of one Fault in motor 50 or pump 5.
Inder Rohrleitung 51 zur Versorgung der Kammer 41 zum Absenken des Teleskoprohrs ist in einer Abzweigung ein Pressostat 7 angeordnet, der über einen Knopf 70 für einen Druck-Schwellenwert steuerbar oder einstellbar »st, wodurch bei seiner Überschreitung das Öl über eine Zweigleitung 71 zum Speisebehälter fließt und augenblicklich das Absenken des Teleskoprohres angehalten wird. Das Oberschreiten des so festgelegten Druck-Schwellenwertes löst einen Kontakt 72 aus, der einen Anhaltbefehl für den Motor 50 abgibt, um so die Versorgung des Zylinders 4 mit Öl zu unterbrechen. Andererseits ist in der Rohrleitung 51 ein VolumenmeßzShler 8 angeordnet, dem ein elektrischer oder mechanischer Impulsgeber 80 zugeordnet 'st, der einen elektrischen Impuls jedesmal dann abgibt, wenn der Volumenmeßzähler 8 den Durchtritt einer Volumeneinheit Öl zählt. Die Anzahl der vom Impulsgeber 80 abgegebenen Impulse gibt daher das die Kammer 41 versorgende Ölvolumen wieder und gibt damit die Lage des Endes der Leitung im Inneren des Behälters wieder.In the pipeline 51 for supplying the chamber 41 for lowering the telescopic tube, a pressure switch 7 is arranged in a branch, which can be controlled or adjusted via a button 70 for a pressure threshold value, whereby when it is exceeded the oil flows via a branch line 71 to the feed container and the lowering of the telescopic tube is stopped immediately. Exceeding the pressure threshold value thus established triggers a contact 72 which issues a stop command for the motor 50 in order to interrupt the supply of the cylinder 4 with oil. On the other hand, a volume meter 8 is arranged in the pipeline 51, to which an electrical or mechanical pulse generator 80 is assigned , which emits an electrical pulse every time the volume meter 8 counts the passage of a volume unit of oil. The number of pulses emitted by the pulse generator 80 therefore reflects the volume of oil supplying the chamber 41 and thus reflects the position of the end of the line in the interior of the container.
Die von dem Impulsgeber 80 gebildeten Impulse werden an ein vergleichendes Register abgegeben. Das vergleichende Register 9 besteht im wesentlichen aus einem Addierwerk 91 für die vom Impulsgeber 80 abgegebenen Impulse, einem Speicher 92, in dem eine vorgegebene Impulszahl registriert oder gespeichert ist, und einem Vergleicher 93, der die Differenz der gespeicherten Impulszahl mit der Anzahl der addierten Impulse bildet.The pulses generated by the pulse generator 80 are sent to a comparative register. That Comparative register 9 essentially consists of an adder 91 for those from pulse generator 80 emitted pulses, a memory 92 in which a predetermined number of pulses is registered or stored, and a comparator 93, the difference of the stored number of pulses with the number of added Forms impulses.
Das vergleichende Register 9 ist abhängig von den Dimensionen der Abfüllvorrichtung eingestellt. Es kann in einfacher Weise bei Kenntnis des Hubes des Hydraulikzylinders 4 des Teleskoprohrs und bei Vorgabe einer einem Impuls entsprechenden Volumeneinheit die Anzahl der Impulse bestimmt werden, die dann einer gegebenen Absenkstellung des Zylinders 4 entsprechen, d. h. der Lage des Endes des Teleskoprohrs. The comparative register 9 is set depending on the dimensions of the filling device. It can in a simple manner with knowledge of the stroke of the hydraulic cylinder 4 of the telescopic tube and at Specification of a volume unit corresponding to a pulse determines the number of pulses that then correspond to a given lowered position of the cylinder 4, d. H. the location of the end of the telescopic tube.
Andererseits kann unter Berücksichtigung der Eigenschaften der zu füllenden Waggons, der zulässigen Kapazitäten und der von den Konstrukteuren einzuhaltenden (Norm-)Profile eine maximale Höhenlage des Behälterbodens ermittelt werden und die Anzahl der Impulse bestimmt werden, für die das Ende des Teleskoprohres diesen Pegel erreicht. Diese Anzahl ist in den Speicher 92 eingegeben.On the other hand, taking into account the characteristics of the wagons to be filled, the permissible Capacities and the (standard) profiles to be observed by the designers a maximum height of the Container bottom can be determined and the number of pulses for which the end of the Telescopic tube reaches this level. This number is entered in the memory 92.
Im übrigen ist auch der Abstand des TeleskoprohresIn addition, the distance between the telescopic tube is also
vom Boden bekannt, bei dem das Ladeventi! ohne Gefahr einer zu großen Schaumbildung geöffnet werden kann, und es wurde festgestellt, daß dieser Abstand größer ist als die Differenz zwischen der geringsten und der maximalen Höhenlage der Böden, die vorkommen können. Diese Höhenlage, die in der Größenordnung von 30 cm liegt, wird in eine Impulszahl umgesetzt, die die vom Vergleicher 93 zu berücksichtigende Konstante bildet.known from the ground, in which the loading event! without Risk of excessive foaming can be opened, and it has been found that this The distance is greater than the difference between the lowest and the highest altitude of the floors, that can occur. This altitude, which is of the order of 30 cm, is converted into a pulse number implemented, which forms the constant to be taken into account by the comparator 93.
Wenn der Vergleicher ein durch das Auslösen des Pressostats 7 abgegebenes Signal empfängt, gibt er
seinerseits ein Signal an einen seiner Ausgänge 94, 95 abhängig vom Ergebnis des Vergleichers ab.
Wenn die Anzahl der addierten Impulse nicht mit der Anzahl der gespeicherten Impulse bis auf die wählbare
Konstante genau übereinstimmt, was anzeigt, daß das Ende des Teleskoprohrs sich noch auf einem zu hohen
Pegel über dem Boden befindet, gibt der Ausgang 95 ein hörbares und/oder sichtbares Alarmsignal ab, das dem
Betreiber anzeigt, daß das Teleskoprohr auf ein Hindernis getroffen ist, bevor es auf dem Boden des
Behälters angelangt ist. In diesem Fall öffnet der Betreiber das Ladeventil nicht und hebt das Teleskop
rohr wieder an, um es von neuem nach leichter Änderung deren Lage einzuführen oder auch, um
seinerseits festzustellen, welcher Art das entgegenstehende Hindernis ist.When the comparator receives a signal emitted by the triggering of the pressostat 7, it in turn emits a signal to one of its outputs 94, 95 as a function of the result of the comparator.
If the number of added pulses does not exactly match the number of stored pulses up to the selectable constant, which indicates that the end of the telescopic tube is still at too high a level above the ground, the output 95 gives an audible and / or visible alarm signal from, which indicates to the operator that the telescopic tube has hit an obstacle before it has reached the bottom of the container. In this case, the operator does not open the loading valve and lifts the telescopic tube again in order to introduce it again after a slight change in its position or to determine in turn what type of obstacle is.
Wenn andererseits die Anzahl der addierten Impulse gleich der Anzahl der gespeicherten Impulse bis auf die Konstante genau ist, zeigt dies an, daß das Ende des Teleskoprohrs, selbst wenn der Boden auf der geringsten Höhenlage ist und somit noch nicht erreicht ist, auf jeden Fall ir. einer Höhe ist, die die gefahrlose Füllung ermöglicht.On the other hand, if the number of pulses added is equal to the number of pulses stored except for Constant is accurate, this indicates that the end of the telescopic tube, even if the ground is on the is the lowest altitude and has therefore not yet been reached, in any case ir. an altitude which is safe Allows filling.
Der Ausgang 94 gibt nun ein Signal ab, das dieThe output 94 now emits a signal that the
Öffnung des Ladeventils gestattet. Dieses Signal kannOpening of the loading valve permitted. This signal can
das automatische Öffnen des Ventils steuern, kann aber auch lediglich eine grüne Lampe aufleuchten lassen, was dem Betreiber anzeigt, daß er das Ventil öffnen kann.control the automatic opening of the valve, but can also just light up a green lamp, what indicates to the operator that he can open the valve.
Andererseits steuert das gleiche Signa! über eine Einrichtung 112 das Aufblasen der Dichtung 110 vor dem Öffnen des Ventils.On the other hand, the same Signa! The seal 110 is inflated via a device 112 opening the valve.
Darüber hinaus ist es möglich, daß das Erlaubnissignal, das am Ausgang 94 abgegeben ist, das Wiederanheben des Teleskoprohrs vor dem öffnen des Ventils um einen bestimmten Weg auslöst, der durch eine andere Konstante gebildet ist.In addition, it is possible for the permission signal which is output at output 94 to raise the level again the telescopic tube triggers a certain path before opening the valve, which is triggered by another Constant is formed.
Das vergleichende Register 9 kann ein elektronisches so Modul zur Schwellenwerterfassung sein, das aus Elementen besteht, die im Handel erhältlich sind.The comparing register 9 can be an electronic module for threshold value detection that consists of Elements that are commercially available.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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